(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン、変速機等を支持するために車両前後方向に延びるように車体前部に左右一対設けられた車両用フロントサイドフレーム（１７，１８，５０，６０，６１，６２）において、
このフロントサイドフレーム（１７，１８，５０，６０，６１，６２）は、上方に開口するコ字断面に形成されたフレーム本体（４１，５１）と、前記開口を塞ぐ上板（４２，５２）とからなる閉断面構造を成し、前記フレーム本体（４１，５１）の左右側壁（４１Ｂ，４１Ｃ）のそれぞれに長手方向に延びる凹部（４１ｋ）が形成されるようにロール成形されるとともに、前記フレーム本体（４１，５１）の後部と前輪を支持するダンパハウジング（２８）の下部とに前記各々の凹部（４１ｋ）を上下に跨ぐ一対の補強部材（４７，４８）が渡されて取付けられ、
前記ダンパハウジング（２８）は、
前輪用ダンパが取付けられるダンパ取付壁（２８ａ）と、
このダンパ取付壁（２８ａ）における車幅中央よりの側縁から下方に延びる縦壁（２８ｂ）と、
この縦壁（２８ｂ）よりも車幅方向外側において前記ダンパ取付壁（２８ａ）から下方に延びる外縦壁（２８ｃ）とを有し、
前記一対の補強部材の一方（４７）は、前記縦壁（２８ｂ）と一方の側壁（４１Ｂ）とに渡されると共に、一方の凹部（４１ｋ）を跨ぎ、
前記一対の補強部材の他方（４８）は、前記外縦壁（２８ｃ）と他方の側壁（４１Ｃ）とに渡されると共に、他方の凹部（４１ｋ）を跨いでいることを特徴とする車両用フロントサイドフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用フロントサイドフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用フレームとして、車体前部を構成するラジエータサポートメンバが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２３７６３０公報
【０００３】
特許文献１を以下の図７で説明する。なお、符号は振り直した。
図７は従来の車両用フレームを示す斜視図であり、ラジエータサポートメンバ１００は、車幅方向に延びるアッパメンバ１０２及びロアメンバ１０３と、これらのアッパメンバ１０２及びロアメンバ１０３のそれぞれに渡された左右一対のサイドステイ部１０４，１０４及びフードロックステイ１０５とからなる。
アッパメンバ１０２は、一枚の鋼板材が矩形断面にロール成形された部材である。
【０００４】
図８は従来のフロントサイドフレームを示す斜視図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を示している。以下同じ。）であり、車体前部に左右一対設けられたフロントサイドフレームのうち、右側のフロントサイドフレーム１１０（輪郭が太線で描かれた部材である。）を示している。
【０００５】
フロントサイドフレーム１１０は、後端部がリヤブラケット１１１及びアウトリガ１１２を介して図示せぬダッシュボード下部に取付けられ、中間部上部にダンパハウジング（不図示）に取付けられるダンパハウジングガセット１１３が取付けられ、前端部にフロントバルクヘッドを構成するバルクヘッドサイドステイ１１４が取付けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８に示されたフロントサイドフレーム１１０は、エンジンや前輪のレイアウト等によってそれらと干渉しないように逃げ形状が形成されることがあり、例えば、２部材をそれぞれプレス成形して閉断面形状となるように接合される。この場合、各部の断面形状を変更することが比較的容易であるため、フロントサイドフレーム１１０の各部の強度・剛性を変更することが可能である。
【０００７】
生産性を高めるためにフロントサイドフレーム１１０に特許文献１のアッパメンバ１０２に採用されたようなロール成形を適用しようとすると、ロール成形では、部分的に上記の逃げ形状を形成することは難しく、逃げ形状が必要とならない場合、あるいは、ロール成形した後に２次加工によって逃げ形状を付加できる場合に限られる。
【０００８】
この場合、各部の断面形状の変更の自由度が少ないため、ロール成形によるフロントサイドフレームを用いる場合に、各部の強度・剛性を変更できるようにすることが望まれる。
【０００９】
本発明の目的は、フロントサイドフレームに、エンジンや前輪のレイアウト等によってそれらと干渉しないように逃げ形状が必要とならない場合、あるいは２次加工によって逃げ形状を付加できる場合に、ロール成形によるフロントサイドフレームを採用するとともに、フロントサイドフレーム各部の強度・剛性を変更できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、エンジン、変速機等を支持するために車両前後方向に延びるように車体前部に左右一対設けられた車両用フロントサイドフレームにおいて、このフロントサイドフレームが、上方に開口するコ字断面に形成されたフレーム本体と、開口を塞ぐ上板とからなる閉断面構造を成し、フレーム本体の左右側壁に長手方向に延びる凹部が形成されるようにロール成形されるとともに、フレーム本体の後部と前輪を支持するダンパハウジングの下部とに各々の凹部を上下に跨ぐ一対の補強部材が渡されて取付けられ、ダンパハウジングは、前輪用ダンパが取付けられるダンパ取付壁と、このダンパ取付壁における車幅中央よりの側縁から下方に延びる縦壁と、この縦壁よりも車幅方向外側においてダンパ取付壁から下方に延びる外縦壁とを有し、一対の補強部材の一方は、縦壁と一方の側壁とに渡されると共に、一方の凹部を跨ぎ、一対の補強部材の他方は、外縦壁と他方の側壁とに渡されると共に、他方の凹部を跨いでいることを特徴とする。
【００１１】
作用として、フレーム本体がロール成形されてフレーム本体の左右側壁に長手方向に延びる稜線が形成されることで、フロントサイドフレームの前部は、前面衝突による圧縮荷重を受けたときに、稜線による凹凸によって蛇腹状に圧縮変形しやすくなり、フロントサイドフレームの変位に伴い発生する荷重の大きさを一定に保つことが可能になる。従って、衝突のエネルギーが効率良く吸収される。
【００１２】
また、フロントサイドフレームの後部は、フレーム本体の後部と前輪を支持するダンパの取付部の下部とに補強部材が渡されて取付けられ、この補強部材によって強度・剛性が高くなり、前面衝突によってフロントサイドフレームに入力があったときに、発生荷重が大きくなるとともにフロントサイドフレームが変形している間は大きな荷重が維持されて、衝突のエネルギー吸収量は大きくなる。
【００１３】
更に、フレーム本体のみでは、フレーム本体の左右側壁に長手方向に延びる稜線が形成されているために上下方向の入力に対しては変形しやすくなるが、補強部材が、フレーム本体の後部とダンパの取付部の下部とに稜線を上下に跨ぐように渡されて取付けられているため、フロントサイドフレームの後部は、上下方向の入力に対して変形しにくくなる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、フロントサイドフレームが、上方に開口するコ字断面に形成されたフレーム本体と、開口を塞ぐ上板とからなる閉断面構造を成し、フレーム本体の左右側壁に長手方向に延びる稜線が形成されるようにロール成形されるとともに、フレーム本体の後部と前輪を支持するダンパの取付部の下部とに稜線を上下に跨ぐ補強部材が渡されて取付けられるので、例えば、車両の前面衝突時に、フロントサイドフレームの前部では、フロントサイドフレームの左右側壁に稜線により形成された凹凸によって、フロントサイドフレームを蛇腹状に圧縮変形させることで衝撃を吸収することが可能になり、自車両及び衝突相手（車両等）への衝撃を効率良く緩和することができる。
【００１５】
また、フロントサイドフレームの後部では、ダンパ取付部に取付けられた補強部材によって強度・剛性が増加して、衝撃吸収機能を高めることができるとともに、ダンパの取付部からの上下方向入力に対しては、稜線を跨ぐ補強部材により変形を防止することができる。
【００１６】
このように、ロール成形されたフロントサイドフレームを採用することで生産性を向上させながら、フロントサイドフレームの前部と後部とで強度・剛性を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るフロントサイドフレームを備える車両の骨格構造を示す前部斜視図である。
車両のフロントボディ１０は、低速時には車体への衝撃を軽減し、高速時には衝突エネルギーを効率良く吸収する性能が要求される部分であり、左右のフロントピラー１１，１２に渡されたダッシュボードアッパ１３及びダッシュボードロア１４から構成されて車室とエンジンルームとを仕切るダッシュボード１６と、ダッシュボードロア１４から車両前方へ延ばされた左右一対のフロントサイドフレーム１７，１８と、これらのフロントサイドフレーム１７，１８の前端に取付けられたフロントバルクヘッド２１と、このフロントバルクヘッド２１の上部を構成するバルクヘッドアッパフレーム２２の両端に一端が接続されるとともに他端がフロントピラー１１，１２に接続された左右一対のホイールハウスアッパメンバ２３，２４と、前輪用ダンパを支持するためにフロントサイドフレーム１７，１８及びホイールハウスアッパメンバ２３，２４のそれぞれに取付けられた左右一対のダンパハウジング２７，２８と、これらのダンパハウジング２７，２８の下部及びフロントサイドフレーム１７，１８のそれぞれに渡して取付けられた左右一対の補強部３１，３２（一方の符号３２のみ示す。）と、ダッシュボードアッパ１３及び左右のダンパハウジング２７，２８のそれぞれに渡されて取付けられた左右一対のダンパハウジング補強ロッド３３，３４とからなる。
【００１８】
フロントサイドフレーム１７，１８は、フロントボディ１０のうちで衝突エネルギーの吸収、車体の剛性確保に最も大きく寄与し、エンジン、トランスミッション、サスペンション等の取付部となる部材である。
【００１９】
フロントバルクヘッド２１は、フロントサイドフレーム１７，１８の前端に取付けられた左右一対のバルクヘッドサイドステイ３６，３７と、これらのバルクヘッドサイドステイ３６，３７のそれぞれの上端及び下端に渡されたバルクヘッドアッパフレーム２２及びバルクヘッドロアフレーム３８とからなる。
【００２０】
図２は図１の２−２線断面図であり、フロントサイドフレーム１８の前部の断面を示している。
フロントサイドフレーム１８は、上部が開口する断面コ字形又は上部が開口する断面コ字形に近いフレーム本体４１と、このフレーム本体４１の上部に且つフレーム本体４１の内側に開口を塞ぐようにスポット溶接で取付けられた断面コ字形の上板４２とからなる閉断面構造部材である。
【００２１】
フレーム本体４１及び上板４２は、それぞれ高張力鋼板からロール成形により形成された部材であり、薄板で且つ強度が高められるとともに、生産性が高められて低コストで製造されている。
【００２２】
フレーム本体４１は、底壁４１Ａと、この底壁４１Ａの両側縁から立ち上げられた側壁４１Ｂ，４１Ｃとからなり、側壁４１Ｂ，４１Ｃのそれぞれの外側面４１ｃ及び内側面４１ｄに、それぞれ長手方向（車両前後方向）に延びる複数の稜線４１ｅ〜４１ｈが出来るように外側面４１ｃ，４１ｃにそれぞれ凹部４１ｋが形成されて、例えば、稜線が形成されていない断面コ字形の部材に比べて、座屈変形が起こりにくく、長手方向での蛇腹状の圧縮変形がしやすくなっている。
【００２３】
上板４２は、底壁４２Ａと、この底壁４２Ａの両側縁から立ち上げられた側壁４２Ｂ，４２Ｃとからなり、側壁４２Ｂ，４２Ｃがフレーム本体４１にスポット溶接にて取付けられている。
【００２４】
図３は図１の３−３線断面図であり、フロントサイドフレーム１８の後部の断面を示している。
ダンパハウジング２８は、前輪用ダンパが取付けられるダンパ取付壁２８ａと、このダンパ取付壁２８ａの側縁から下方に延びるようにダンパ取付壁２８ａに一体に折り曲げ形成された縦壁２８ｂと、ダンパ取付壁２８ａの中間部から下方に延びるように設けられた外縦壁２８ｃとを備える。なお、４５はダンパの軸線を示している。
【００２５】
縦壁２８ｂの下端は、フロントサイドフレーム１８、詳しくは、フレーム本体４１の側壁４１Ｂの上端に取付けられている。
また、縦壁２８ｂとフレーム本体４１の側壁４１Ｂとには内補強板４７が渡されて取付けられ、外縦壁２８ｃとフレーム本体４１の側壁４１Ｃとには外補強板４８が渡されて取付けられている。
上記の内補強板４７及び外補強板４８は、補強部３２を構成する部材である。
【００２６】
内補強板４７及び外補強板４８は、それぞれフレーム本体４１の稜線４１ｅ〜４１ｈを跨ぐようにフレーム本体４１の凹部４１ｋ，４１ｋの上方及び下方で溶接されて取付けられている。
【００２７】
フロントサイドフレーム１７（図１参照）及びダンパハウジング２７（図１参照）側についても上記と同様に内補強板４７及び外補強板４８が取付けられている。このように、フロントサイドフレーム１７，１８は、後部のダンパハウジング２７，２８に隣接する部分で補強されている。
【００２８】
以上の述べたフロントサイドフレーム１８の前部及び後部の衝突時の作用を次に説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るフロントサイドフレームの前部の作用を示す作用図であり、（ａ），（ｂ）はフロントサイドフレーム１８の前部の水平な断面図を示している。
（ａ）はフロントサイドフレーム１８への入力前の状態を示している。フロントサイドフレーム１８の側壁４１Ｂ，４１Ｃには稜線４１ｅ〜４１ｈ（図２参照）を形成する凹部４１ｋ，４１ｋが形成されている。
【００２９】
そして、例えば、白抜き矢印で示すように、フロントサイドフレーム１８の前端１８Ａに車両前方から衝突時の入力が作用すると、（ｂ）に示すように、フロントサイドフレーム１８は、長手方向に圧縮荷重が作用し、側壁４１Ｂ，４１Ｃの凹凸形状（（ａ）に示された凹部４１ｋと凹部４１ｋ以外の部分）の影響を受けて蛇腹状に変形する。
この結果、フロントサイドフレーム１８での発生荷重は、前端１８Ａの変位ｄが大きくなってもほぼ一定に保たれ、衝突のエネルギー吸収量は大きくなる。
【００３０】
例えば、フロントサイドフレームを単純な断面コ字形状の部材で構成し、側壁に長手方向に延びる稜線を設けない構造では、フロントサイドフレームへの圧縮荷重の入力によって座屈変形することがあり、この場合には、フロントサイドフレームでの発生荷重が変位とともに急激に低下して衝突のエネルギー吸収量が小さくなる。これに対して、本発明のフロントサイドフレーム１８では座屈変形を起こしにくい。
【００３１】
図３に戻って、フロントサイドフレーム１８の後部に前方から衝突時の入力が作用すると、この入力は、ダンパハウジング２８、フロントサイドフレーム１８及び内補強板４７、外補強板４８で受けられるため、衝突の吸収エネルギー量は大きくなり、衝突時の衝撃を効果的に吸収することができる。
【００３２】
更に、ダンパハウジング２８からの上下方向の入力は、内補強板４７及び外補強板４８を介してフロントサイドフレーム１８に稜線４１ｅ〜４１ｈに直交するように伝わるが、内補強板４７及び外補強板４８が稜線４１ｅ〜４１ｈに跨るように取付けられているため、フロントサイドフレーム１８の上下方向の変形を防止することができる。
【００３３】
以上の図１〜図４に示したように、エンジン、変速機等を支持するために車両前後方向に延びるように車体前部に左右一対設けられた車両１０用のフロントサイドフレーム１７，１８において、これらのフロントサイドフレーム１７，１８が、上方に開口するコ字断面に形成されたフレーム本体４１と、開口を塞ぐ上板４２とからなる閉断面構造を成し、フレーム本体４１の左右側壁４１Ｂ，４１Ｃに長手方向に延びる稜線４１ｅ〜４１ｈが形成されるようにロール成形されるとともに、フレーム本体４１の後部と前輪を支持するダンパの取付部としてのダンパハウジング２７，２８の下部とに稜線４１ｅ〜４１ｈを上下に跨ぐ補強部材としての内補強板４７、外補強板４８が渡されて取付けられるので、例えば、車両１０の前面衝突時に、フロントサイドフレーム１７，１８の前部では、フロントサイドフレーム１７，１８の左右側壁４１Ｂ，４１Ｃに稜線４１ｅ〜４１ｈにより形成された凹凸によって、フロントサイドフレーム１７，１８を蛇腹状に圧縮変形させることで衝撃を吸収することが可能になり、自車両及び衝突相手（車両等）への衝撃を効率良く緩和することができる。
【００３４】
また、フロントサイドフレーム１７，１８の後部では、ダンパハウジング２７，２８に取付けられた内補強板４７、外補強板４８によって強度・剛性が増加して、衝撃吸収機能を高めることができるとともに、ダンパハウジング２７，２８からの上下方向入力に対しては、稜線４１ｅ〜４１ｈを跨ぐ内補強板４７、外補強板４８によりフロントサイドフレーム１７，１８の上下方向の変形を防止することができる。
【００３５】
このように、ロール成形されたフロントサイドフレーム１７，１８を採用することで生産性を向上させながら、フロントサイドフレーム１７，１８の前部と後部とで強度・剛性を変更することができる。
【００３６】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るフロントサイドフレームの別実施形態を説明する説明図である。
（ａ）は比較例であり、フロントサイドフレーム１２０は、断面コ字形状のフレーム本体１２１と、このフレーム本体１２１の上部の開口を塞ぐようにフレーム本体１２１の上部に取付けられた上板１２２とからなり、フロントサイドフレーム１２０の高さＨ１は、長手方向で一定である。
【００３７】
（ｂ）は実施例（本発明の別実施形態）であり、フロントサイドフレーム５０は、断面コ字形状のフレーム本体５１と、このフレーム本体５１の上部の開口を塞ぐようにフレーム本体５１の上部に取付けられた上板５２とからなり、フロントサイドフレーム５０の高さは前端から後端にいくにつれて徐々に大きくなる。前端の高さはＨ１、後端の高さはＨ２である（Ｈ１＜Ｈ２）。
フレーム本体５１及び上板５２はロール成形により形成される。
上記したように、フロントサイドフレーム５０の高さを前後で変化させることで、フロントサイドフレーム５０を圧壊（蛇腹状変形）しやすくすることができる。
【００３８】
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るロール成形されるフロントサイドフレームの形状変更の例を示す説明図である。
（ａ）はオリジナルのフロントサイドフレーム６０を示している。高さはＨ３、幅はＷ３である。
【００３９】
（ｂ）はフロントサイドフレーム６０（（ａ）参照）に対して、幅Ｗ３はそのままで、高さをＨ４に変更したフロントサイドフレーム６１を示している。
（ｃ）はフロントサイドフレーム６０（（ａ）参照）に対して、高さＨ３はそのままで幅をＷ４に変更したフロントサイドフレーム６２を示している。
【００４０】
以上の（ａ）〜（ｃ）において、フロントサイドフレーム６１，６２は、フロントサイドフレーム６０に対して、ロール成形時の成形用ロールの形状を変更するだけで容易に且つ小投資で形成することができ、車両のシリーズ車種や派生車種のフレーム製造に対応しやすい。
【００４１】
尚、本実施形態では、図２に示したように、フロントサイドフレーム１８の側壁４１Ｂ，４１Ｃに４本の稜線４１ｅ〜４１ｈを形成したが、稜線の本数はこれに限らない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のフロントサイドフレームは、四輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るフロントサイドフレームを備える車両の骨格構造を示す前部斜視図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】本発明に係るフロントサイドフレームの前部の作用を示す作用図である。
【図５】本発明に係るフロントサイドフレームの別実施形態を説明する説明図である。
【図６】本発明に係るロール成形されるフロントサイドフレームの形状変更の例を示す説明図である。
【図７】従来の車両用フレームを示す斜視図である。
【図８】従来のフロントサイドフレームを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１７，１８，５０，６０，６１，６２…フロントサイドフレーム、２７，２８…ダンパの取付部（ダンパハウジング）、４１，５１…フレーム本体、４１ａ，４１ｂ…側壁、４１ｅ〜４１ｈ…稜線、４２，５２…上板、４７，４８…補強板（内補強板、外補強板）。
【図１】
0005180628.tif 000002
【図２】
0005180628.tif 000003
【図３】
0005180628.tif 000004
【図４】
0005180628.tif 000005
【図５】
0005180628.tif 000006
【図６】
0005180628.tif 000007
【図７】
0005180628.tif 000008
【図８】
0005180628.tif 000009